煤粉锅炉高温空气无油点火研究

在一维平面层流煤粉气流着火的数学模型的基础上,发展了一种更加逼近工程实际的一维平面紊流煤粉气流着火模型.在该数学模型的指导下,设计了高温空气煤粉点火试验台.通过大量的空气加热试验和煤粉气流着火试验,对模型进行了实验验证.结果显示,理论模型的计算结果与实验相符合,验证了高温空气煤粉点火技术的可行性.     

文摘

本文对喷入高炉直吹管处的煤粉颗粒的着火及燃烧进行了理论分析研究。为了获得简单的方程,应用了简化了的煤粉燃烧模型,其结果定量地描述了煤粉在直吹管及风口处的燃烧特性,并与已报道的实验结果比较一致。在模型中采用了燃烧常数K_(do),它是一个取决于煤的挥发分与灰分含量的物料常数。研究中假定     

高炉喷吹贫瘦煤最低着火温度

从工业安全角度出发,对实验煤样进行了元素分析和工业分析,在高德伯儿格-格瑞瓦尔德炉中对潞安常村、漳村贫瘦煤的最低着火温度进行了比较全面、系统的实验研究,探讨了煤粉质量浓度、喷吹压力以及粒度对最低着火点的影响.结果表明,最低着火温度随煤粉质量浓度的减小而升高,随喷吹压力和煤粉粒度的增大而升高.对实验数据进行线性回归分析,得出影响因素与最低着火温度的函数关系,从而为贫瘦煤工业应用的安全性提供了一定的参考依据.     

液态排渣煤粉工业锅炉少油快速点火技术研究

分析了煤粉气流着火以及稳定燃烧的机理。针对高效低NOx液态排渣煤粉工业锅炉技术特点,对其少油快速点火技术进行了研究。通过燃烧器结构改进以及运行参数的调节,实现了少油快速点火的目的。实际运行结果表明,自主研发的高效低NOx液排渣煤粉燃烧器搭载在工业锅炉上,能够实现90s内少油快速点火及30%低负荷安全稳定燃烧。     

四角烧嘴均热炉的流场研究

应用紊流的数学模型干太钢初轧厂均热炉,该漠型包括三维的紊流Navier-Stokes方程和K-ε两方程模型的紊流方程,计算机预报的流场与1:5的物理模型的流场显示进行对照,证明计算机程序的正确性。预报的流场有助于人们对烟气流的组织,得出了一些有用的结论。     

天然矿物添加剂对高炉喷吹煤粉燃烧特性的影响

利用热分析法研究了大贵白云石、荣富镁石、东燃镁石、里领石灰石和方解石五种天然矿物添加剂对无烟煤燃烧过程的影响.考察了着火温度、最大燃烧速率、挥发分释放特性指数和燃尽特征指数等燃烧特征参数,求出了反应动力学参数活化能Ea和指前因子A.实验结果表明:大贵白云石、荣富镁石和东燃镁石能够显著促进煤粉的燃烧过程,降低着火温度,增大煤粉的挥发分释放特征指数D和煤粉的燃尽特性指数Cb,使最大燃烧速率前移至挥发分着火燃烧阶段;里领石灰石和方解石则相反.同时,动力学计算表明:大贵白云石、荣富镁石和东燃镁石使煤粉的活化能分别降低10.4%、14.5%和10.7%,对煤粉燃烧有助燃作用;里领石灰石和方解石使煤粉的活化能分别提高2.0%和4.3%,对煤粉燃烧没有助燃作用.     

高炉两段式喷吹煤粉新工艺

实验结果分析表明：在散料体填充床中粉体均匀分布对气流阻力的影响要优于集中分布。据此提出了高炉炼铁两段式（含多段式）喷吹煤粉新工艺；在高炉软熔带上部、炉腰或炉身下部的区间设置第二段煤粉喷枪孔，以惰性气体作载气，将煤粉喷入高炉。该工艺可实现：大喷吹条件下高炉稳定顺行，可增加喷煤量约50kg/t；保护炉内焦炭强度，缓解增加喷煤量后对焦炭质量提出的要求；提高高炉炉身寿命及减少热损失。     

添加剂对铁矿烧结过程中煤粉着火温度的影响

通过差热分析方法,分别考察了KMnO4、CaCl2、Li2CO3等添加剂对石墨、煤粉着火温度的影响,并且通过烧结杯实验研究了上述添加剂对铁矿烧结速率的影响.结果表明,KMnO4、CaCl2、Li2CO3等添加剂能够降低烧结料中煤粉的着火温度,进而提高铁矿烧结速率;添加剂的加入量以煤粉质量的1%～3%为宜.     

高炉喷煤过程中的若干问题探讨

适宜的煤粉粒度应根据喷煤量和煤种来确定,当喷吹挥发分为30％、灰分为10％的煤粉时,若喷煤量为150kg/t,则-74μm的煤粉的比例应大于55％。氧煤枪是否具有增燃作用决定于完全混合长度x_0是否大于煤粉着火位置距煤枪出口的距离。软熔带形状控制喷吹后煤气流的变化,倒V型软熔带煤气流多呈中心发展,W型软熔带煤气流多呈边缘发展。     

高炉风口热风强紊流煤粉燃烧器的发展

川崎钢铁公司的研究表面煤粉燃烧的效率可以通过在高炉风口上使用高紊流燃烧器来得以提高，该公司已经在千叶钢铁厂的第５号和第６号高炉上安装了这种燃烧器。     

高炉下部气固湍流和煤粉燃烧的数值模拟与优化研究

高炉喷吹煤粉时,由于煤粉的不完全燃烧,在回旋区处会产生未燃煤粉,影响高炉的透气性。建立了气固两相湍流和煤粉燃烧的三维数学模型,并且验证了该模型的可靠性。用所建模型对由直吹管、风口、回旋区和焦炭床构成的高炉下部区域进行了喷吹煤粉流动与燃烧现象的模拟研究。模拟结果揭示了高炉炉内气固流动和煤粉燃烧的基本性质和特点;通过正交试验方法研究不同操作因素对评价指标煤粉燃尽率的影响,得到4个操作因素对燃尽率的影响程度依次分别为喷煤量、富氧率、鼓风量和鼓风温度。而工况(喷煤量1 25kg/t,鼓风量1 950m3/min,鼓风温度1 523K,富氧率5.0%)为最佳优化工况,可实现提高喷煤量和煤粉燃尽率的效果。     

高炉喷煤直吹管内气粉两相流的流场

在高炉富氧喷煤过程中 ,直吹管使喷入的煤粉与氧气预混、预热 ,并促使煤粉的热解和部分煤的燃烧。运用多相流的拟流体模型建立了高炉局部富氧喷煤直吹管内气粉两相流动的数学模型 ,对气粉两相流场进行了数值研究 ,探讨了气相和煤粉的速度分布规律及其影响因素 ,其中包括氧 -煤喷枪的结构、漩流数和富氧率等。结果表明 ,氧 -煤喷枪的漩流、富氧率等仅在氧枪出口的有限区域内对流场有较大的影响 ;喷煤对整个直吹管内的流场影响较小 ,但在氧 -煤喷枪出口附近区域会促使气相和煤粉激烈混合 ,动量和质量传输较强烈     

过剩空气系数对四角切圆煤粉锅炉炉膛内温度分布的影响

四角切圆煤粉锅炉内炉膛过剩空气系数对炉膛内的温度分布有着重要影响。本文对额定蒸发量为130t／h的煤粉锅炉在不同过剩空气系数下炉膛内的温度场、速度场、浓度场进行了耦合仿真。结果表明：过剩空气系数过大时，炉膛横截面温度分布严重不均，从而导致锅炉热效率降低，水冷壁结渣，同时不利于煤粉的着火。     

富氧喷煤高炉能量变化的分析

用计算模拟不同的富氧率和喷煤量对高炉热量分布的影响。分析富氧高炉喷吹煤量后高炉入炉风量、热风带入热量、总热收入量及理论燃烧温度的变化对高炉冶炼的影响。探讨富氧喷煤高炉热量变化的特点,结果表明：在保证高炉热量合理分布的前提下,选择好合适的喷煤量和富氧率,可以使高炉热量分布合理,燃料比降低。     

高炉喷吹煤粉总管质量流量的在线连续测量

提出了一种对高炉喷吹煤粉总管流量进行在线连续测量的新方法。通过电容传感器对煤粉浓度的测量,可以求出喷吹过程的固气比,结合煤、气混合之前所测得的载气流量,便可测出煤粉的质量流量。实测结果显示,测量误差小于５ ％ 。     

基于能量法在线测定锅炉煤粉流量的模型研究

应用能量法间接测定锅炉一次风管煤粉浓度具有投资少、易于实现的特点.本文针对传统能量法模型存在精度不高的问题,分析了煤粉与热风混合时所带水分的汽化潜热对测量结果的影响,提出一种修正模型.实际应用效果表明,所测结果与现场情况吻合得较好,说明本文提出的模型比传统的能量法模型有更高的测量精度.     

废塑料与煤粉升温过程中的燃烧特性

试验研究废塑料燃烧特性。在空气和氧气的不同条件下,研究了不同品种废塑料颗粒和对比煤粉的燃烧特性。结果表明：在氧气条件下,不同品种废塑料升温时尾气中CO含量明显升高的温度都比在空气中的低30℃,CO2含量比在空气中的显著升高;在空气或氧气同一条件下,废塑料的CO2最大含量都比煤粉大幅提高,废塑料完成燃烧的温度比煤粉的低300~500℃。     

高炉内煤粉燃烧速度场的数值模拟

文章利用商业软件FLUENT,采用有限体积法建立了高炉内回旋区煤粉燃烧三维数学模型。在不同煤比和不同富氧率下,分析研究了煤粉燃烧过程的速度场、颗粒轨迹。模拟结果表明:采用动量方程、标准双方程湍流模型、离散相模型对高炉回旋区煤粉运动过程进行数值模拟,结果是合理的、可信的。喷煤量对煤粉颗粒运动过程气体的运动速度影响比较明显,对漩涡内的气体速度影响不是很明显。煤粉颗粒运动过程气体的运动速度随着富氧率的增加而有所增加,卷入漩涡的煤粉颗粒并不是随着富氧率的增加而增加。只有卷入漩涡的颗粒越多,越有利于煤粉的燃烧。富氧率对煤粉燃烧过程的有利影响随着富氧率的增加出现拐点,表明富氧率应该维持在一个合适的水平,并不是越高越好。     

喷吹预热煤粉对高炉能量影响的计算分析

利用计算机模拟高炉喷吹预热煤粉对能量等相关指标的影响,分析了煤粉预热后高炉热量、理论燃烧温度、热补偿、焦比等指标的变化情况。结果显示:利用热风炉废烟气预热煤粉后,可以降低焦比,提高理论燃烧温度,有效替代热风、富氧所提供的部分热量,起到节能增效的作用。